使用线程池优化多线程编程

Posted 2020-09-23 zhchoutai

   Java中的对象是使用new操作符创建的，假设创建大量短生命周期的对象。这样的方式性能很低下。为了解决问题，而发明了池技术。

对于数据库连接有连接池，对于线程则有线程池。

本实例介绍两种方式创建1000个短生命周期的线程。第一种是普通方式，另外一种是线程池的方式。通过时间和内存消耗的对照，就能够非常明显地看出线程池的优势。

实例结果例如以下：

说明：使用线程池创建对象的时间是15毫秒。说明线程池是很高效的。

关键技术：

     Executors类为java.util.concurrent包中所定义的Executor、ExecutorService、ScheduleExecutorService、ThreadFactory和Callable类提供工厂方法和有用方法。该类支持下面各种方法：

 （a）创建并返回设置有经常使用配置字符串的ExecutorService方法。

 （b）创建并返回设置有经常使用配置字符串的ScheduleService方法。

 （c）创建并返回“包装的”ExecutorService方法，它通过使特定于实现的方法不可訪问来禁用 又一次配置。

 （d）创建并返回ThreadFactory方法，它能够将创建的线程设置为已知的状态。

 （e）创建并返回非闭包形式的Callable方法，这样可将其用于须要Callable的运行方法中。

    本实例使用newFixedThreadPool()方法。创建一个可重用固定线程数的线程池。它以共享的无界队列方式来执行这些线程。

该方法的声明例如以下：

        public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

    參数说明： nThreads为池中的线程池。

设计过程：

  1）编写类TempThread，该类实现了Runnable接口。在run()方法中。进行简单的自增运算，代码例如以下：

public class TempThread implements Runnable {// 測试用的Runnable接口实现类
    private int id = 0;
    
    @Override
    public void run() {// run()方法给id做自增运算
        id++;
    }
}

  2）编写类ThreadPoolTest进行測试，在main()方法中，使用两种方式创建1000个线程，分别输出了创建时间和占用的内存。

代码例如以下：

</pre><pre class="java" name="code">import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolTest {
    public static void main(String[] args) {
        Runtime run = Runtime.getRuntime();// 创建Runtime对象
        run.gc();// 执行垃圾回收器，这样能够降低误差
        long freeMemory = run.freeMemory();// 获得当前虚拟机的空暇内存
        long currentTime = System.currentTimeMillis();// 获得当前虚拟机的时间
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {// 独立执行1000个线程
            new Thread(new TempThread()).start();
        }
        System.out.println("独立执行1000个线程所占用的内存：" + (freeMemory - run.freeMemory()) + "字节");// 查看内存的变化
        System.out.println("独立创建1000个线程所消耗的时间：" + (System.currentTimeMillis() - currentTime) + "毫秒");// 查看时间的变化
        
        run.gc();// 执行垃圾回收器
        freeMemory = run.freeMemory();// 获得当前虚拟机的空暇内存
        currentTime = System.currentTimeMillis();// 获得当前虚拟机的时间
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);// 创建线程池
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {// 使用线程池执行1000个线程
            executorService.submit(new TempThread());
        }
        System.out.println("使用连接池执行1000个线程所占用的内存：" + (freeMemory - run.freeMemory()) + "字节");// 查看内存的变化
        System.out.println("使用连接池创建1000个线程所消耗的时间：" + (System.currentTimeMillis() - currentTime) + "毫秒");// 查看时间的变化
    }
}

注意：在使用完线程池后，须要调用ExecutorService接口中定义的shutdownNow()方法，来终止线程池。